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国产保护渣为薄板坯连铸连轧保驾护航

时间:2019-04-16 02:33  作者:任你博娱乐

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  近年来,薄板坯连铸连轧生产线由于具有短流程、投资少、见效快、成本低等优势,在国内掀起了一股建设热潮。短短数年时间,中国已经成为世界上薄板坯连铸连轧工艺产量最大的国家,其生产线条。随着对其工艺技术和设备维护的掌握和熟练,国内钢厂在其漏钢控制、提高连浇炉数、提高铸机作业率及产量等方面指标均达到或超过国际先进水平。

  保护渣是连铸生产工艺中非常重要的一种材料,对生产过程的稳定和产品质量具有决定性的影响。不同钢种、不同工艺条件对保护渣的要求也不尽相同,薄板坯连铸机由于拉速快、液面波动大,熔池面积小等特点对保护渣也提出了更高的要求。洛阳科丰冶金新材料有限公司在邯钢薄板坯连铸连轧生产线所用的保护渣国产化方面做了大胆探索,并取得了可喜的成绩。邯钢连铸连轧厂对该公司的保护渣给予了以下列好评:“我厂使用洛阳科丰公司生产的保护渣替代进口,取得了较好的效果。与进口保护渣对比,国产保护渣还技高一筹:热流波动较平缓,渣耗量与进口渣基本持平,渣条情况正常,铸坯表面质量良好,可以满足冷轧备料要求,同时可大幅度降低生产成本。”

  投产初期,邯钢薄板坯连铸连轧在大批量的生产过程中发现,进口保护渣虽然基本能够满足邯钢生产低碳钢的工艺要求,但也暴露出了一些问题,主要表现在个别炉次渣条偏大;浇铸低碳钢时当碳当量超过0.65%时发生纵裂和粘结漏钢的情况增加;炉次间成份或温度变化大时,热流变动较大。另外,由于长期采用进口保护渣,成本居高不下,采购周期较长。

  根据进口保护渣在使用过程中发现的一些问题,结合邯钢具体的工艺条件,邯钢与洛阳科丰冶金新材料有限公司提出了保护渣国产化的目标和方向:一是性能不低于进口保护渣;二是增强保护渣的适应性;三是适当增加保护渣消耗量。

  由于邯钢采用转炉向CSP供应钢水,且炉容偏低,经常容易发生钢水成份波动大、相邻炉次温度变化大、钢水夹杂物含量不稳定等情况。因此,保护渣的性能应该尽可能地适应上述的变化条件,要求保护渣吸附和同化夹杂的能力要强,同时在吸附夹杂后保护渣的性能不能发生大的变化。针对成份和温度的波动,热流变化应尽可能的小。

  薄板坯由于厚度较薄,冷却速度快,宽厚比大,结晶器上口面积小,在拉速高的时候很难保持液面稳定和保护渣的均匀熔化;针对这一工艺特点,要求保护渣必需成渣速度快,熔化均匀性好,所以洛阳科丰公司首先对用于薄板坯保护渣的原材料进行了严格的筛选,考虑预熔料是将各种矿物原料预先经过熔化处理,在熔化处理过程中各矿物质得到充分反应,与直接采用矿物原料配渣相比,预熔料具有熔化均匀性能好,成渣速度快,不易吸水等特点,因此,对基本渣料进行了预熔。其次根据原材料的成份,以及围绕保护渣理化指标控制范围,采用正交设计法设计了保护渣的组成、采用半球点法测定了保护渣熔化温度、采用高温旋转粘度计测定了保护渣的粘度等,经筛选获得一组配方。

  保护渣消耗量偏低,渣耗量只有约0.11kg/m2,而对比的进口渣渣耗量约0.13kg/m2,液渣层厚度为7~16mm,也比进口渣偏低。在精轧机组前对除磷后的铸坯进行观察,未发现表面夹渣等质量问题,卷取后对板卷表面观察亦未发现表面质量问题。

  从首批试验情况来看,该保护渣在结晶器内传热稍快,熔化速度较慢,针对这一问题,科丰公司调整了部分指标,如适当提高了保护渣的碱度、降低保护渣中的碳含量等,进行了第二轮实验。使用效果较初次试验有明显改善,具体表现在:

  保护渣热流比较平稳,热流密度比第一批试验略有降低,渣耗量略有提高(0.12kg/m2),表面质量良好,但个别炉次渣条仍有偏大的现象。针对这一问题,科丰公司重点在保护渣的适应性、制渣工艺上进行了优化。

  优化后的保护渣经过批量使用,效果良好,渣耗量也有所提高,达到了0.139kg/m2,热流基本保持在2.2-2.5MW/m2,渣层厚度平均比进口渣厚2.7mm。从批量使用效果来看,热流整体波动(即随炉次条件变化而波动)较小。

  随后,该保护渣被大批量使用,并逐步提高使用比例,到2005年4月份邯钢低碳钢保护渣已全部国产化。

  据邯钢质量技术科统计数据显示,使用洛阳科丰冶金新材料有限公司生产的KFB-4保护渣生产低碳钢,其纵裂率比进口渣低0.152%。

  事实证明,优化后的KFB-4保护渣比原进口渣更适应邯钢低碳钢生产工艺要求,在纵裂和粘结的控制上更加有效,大幅降低了生产事故,同时降低了裂纹的发生几率。

  在为冷轧供料的质量上,由于前期在连铸方面进行了一些有针对性地准备工作,包括钢包增设下渣检测装置,改进长水口密封效果等,从邯钢冷轧投产以来使用该保护渣及原进口渣生产的冷轧用料在冷轧过程和后续的再加工过程中反馈回来的信息表明,未发现因保护渣原因造成的夹渣、夹杂等质量缺陷。因此,在对铸坯表面质量的影响方面,两者未见差别。

  邯钢连铸连轧厂薄板坯连铸机的生产实践表明,使用国产保护渣可大幅度降低生产事故,完全能够满足该厂冷轧用料对保护渣的性能要求。而且,使用国产保护渣可以降低保护渣吨钢成本约50%。

  近年来,洛阳科丰公司生产的CSP薄板低碳钢用保护渣相继在湖南华菱涟源钢铁有限公司、安徽马鞍山钢厂使用,均取得了好成绩,涟钢是一次试验成功,现使用比例已占90%以上;马钢也投入了正常供货,可以自豪地宣称,是洛阳科丰公司生产的国产低碳钢保护渣在为薄板坯连铸连轧保驾护航。

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